高聚物生產(chǎn)技術(shù)第一章緒論

高聚物生產(chǎn)技術(shù)緒論

Introduction緒論

Introduction教學(xué)目的：掌握高聚物的基本概念；掌握高聚物的命名與分類方法；了解高聚物的形成反應(yīng)類型、基本特點及工業(yè)生產(chǎn)方法；了解高分子科學(xué)的發(fā)展過程與展望。學(xué)時56，20次實驗開設(shè)實驗：4個緒論一、高聚物的基本概論

●高聚物

高聚物（highpolymer）是高分子化合物（macromolecularcompound）的簡稱，是由成千上萬個原子通過化學(xué)鍵連接而成的高分子（macromolecule）所組成的化合物。

●高聚物的基本特點 相對分子質(zhì)量大 高聚物的基本特點分子鏈長 相對分子質(zhì)量具有多分散性

●常用的術(shù)語

單體結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元聚合度常用的術(shù)語第一節(jié)高聚物的基本概念、命名與分類緒論

▓實例分析以氯乙烯（VC）為單體，通過聚合生成聚氯乙烯（PVC）。nCH2＝CH→～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～以對苯二甲酸、乙二醇為單體，通過聚合生成聚對苯二甲酸乙二酯（的確良）。ClClClClCl簡寫Cl［CH2－CH］n結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元nHO－CH2－CH2－OH＋nHOOC－－COOHHO［C－－C－O－CH2－CH2－O］HOOn重復(fù)結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元緒論

▲單體（monomer）能夠形成結(jié)構(gòu)單元的分子所組成的化合物，即聚合時的小分子原料。

▲結(jié)構(gòu)單元（structuralunit）組成高聚物重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的基本單元。

▲重復(fù)結(jié)構(gòu)單元（structuralrepeatunit）高分子鏈中重復(fù)出現(xiàn)的單元，即鏈節(jié)（chainelement）。

▲聚合度（degreeofpolymerization）重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)目，即鏈節(jié)數(shù)。單獨提出用DP或Xn表示，在結(jié)構(gòu)式中用n表示。

●三個關(guān)系的處理

▲結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的關(guān)系

▲單一高分子的相對分子質(zhì)量與聚合度、重復(fù)結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量的關(guān)系重復(fù)結(jié)構(gòu)單元≥結(jié)構(gòu)單元緒論

▲單一相對分子質(zhì)量與平均相對分子質(zhì)量的關(guān)系單一相對分子質(zhì)量只對個體高分子，平均相對分子質(zhì)量是體系內(nèi)所有個體相對分子質(zhì)量的平均值。個體高分子的相對分子質(zhì)量沒有實用價值，真正有價值的是平均相對分子質(zhì)量的大小。

原因：高聚物是由相對分子質(zhì)量不等的同系聚合物組成的混合物，即高聚物的相對分子質(zhì)量具有多分散性。

多分散性的描述：分布曲線法、分散系數(shù)HI法。

▲常見三大合成材料的相對分子質(zhì)量范圍

塑料相對分子質(zhì)量橡膠相對分子質(zhì)量纖維相對分子質(zhì)量高密度聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯6～30萬5～15萬10～30萬2～6萬天然橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠20～40萬16～20萬25～30萬10～12萬錦綸-66滌綸維尼綸腈綸1.2～1.8萬1.8～2.3萬6～7.5萬5～8萬緒論二、高聚物的命名與分類

●高聚物的命名

▲通俗命名法

△“聚”＋單體名稱

▓實例聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚異丁烯、聚偏二氯乙烯等。注意：取代基的位置用文字代替。

△原料名稱簡字＋“樹脂”▓實例酚醛樹脂、脲醛樹脂（聚合單體簡字）擴(kuò)充：聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂等（成型加工原料）緒論

△單體簡字＋“橡膠”

▓實例丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠

△結(jié)構(gòu)特征命名具有“酯－COO－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱為聚×××酯；具有“酰胺－CONH－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱為聚×××?！痢痢涟?；具有“醚－O－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱為聚×××醚。

▲習(xí)慣名稱與商品名稱高聚物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元通俗名稱系統(tǒng)名稱習(xí)慣或商品名稱英文縮寫－CH2－CH2－－CH2－CH(CH3)－－CH2－CH(Cl)－－CH2－C(CH3)－-CO－－OCO(CH2)2O-－NH－(CH2)5－CO－聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚對苯二甲酸乙二酯聚已內(nèi)酰胺聚亞乙基聚亞丙基聚(1-氯亞乙基)聚[(1-甲氧基?；?-1-甲基亞乙基]聚(氧亞乙基對苯二酰)高密度聚乙烯低密度聚乙烯（絲用）丙綸（絲用）氯綸有機(jī)玻璃滌綸錦綸-6或尼龍-6HDPELDPEPPPVCPMMAPETPPA-6一、高聚物的形成反應(yīng)

●高聚物的形成反應(yīng)（formationreactionofpolymer）是指由低分子單體形成高聚物的化學(xué)反應(yīng)。廣義還應(yīng)包括利用高聚物的化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為另一種高聚物的反應(yīng)。

●高聚物形成反應(yīng)的類型按元素組成和結(jié)構(gòu)變化分類加聚反應(yīng)（polyadditionreaction）縮聚反應(yīng)（polycondensationreaction）高聚物化學(xué)轉(zhuǎn)變按反應(yīng)機(jī)理分類連鎖聚合反應(yīng)（chainpolymerization）逐步聚合反應(yīng)（step-reactionpolymerization）第二節(jié)高聚物的形成反應(yīng)與工業(yè)實施方法緒論二、聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法

●適用于連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法

●適用于逐步聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法

選擇聚合實施方法的原則：根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)要求、單體性質(zhì)、產(chǎn)品用作等縮合考慮。連鎖聚合反應(yīng)工業(yè)實施方法本體聚合（bulkpolymerization）溶液聚合（solutionpolymerization）懸浮聚合（suspensionpolymerization）乳液聚合（emulsionpolymerization）逐步聚合反應(yīng)工業(yè)實施方法熔融縮聚（meltpolycondensation）溶液縮聚（solutionpolycondensation）固相縮聚（solidphasepolycondensation）界面縮聚（interfacepolycondensation）乳液縮聚（emulsionpolycondensation）13聚合初期聚合初期----轉(zhuǎn)化率＜20%

，引發(fā)劑引發(fā)聚合單體液滴聚合中期（轉(zhuǎn)化率20%-70%）均勻堅硬透明粒子聚合中期----轉(zhuǎn)化率20%-70%，聚合物溶于單體，液滴內(nèi)均相，發(fā)黏聚合后期----轉(zhuǎn)化率80%，體積更小，體系由液相全部轉(zhuǎn)為固相3.懸浮聚合，均相粒子的形成過程連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實施方法自由基聚合反應(yīng)的特征與類型●自由基聚合反應(yīng)的定義：是單體借助于光、熱、輻射、引發(fā)劑的作用，使單體分子活化